Старовозрастный лес [ a] (также называемый девственным лесом ) — это лес , который развивался в течение длительного периода времени без каких-либо нарушений . Благодаря этому старовозрастные леса обладают уникальными экологическими особенностями. [1] Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций определяет девственные леса как естественно возобновляемые леса местных пород деревьев, в которых нет четко видимых признаков деятельности человека и экологические процессы существенно не нарушены. Одна треть (34 процента) лесов мира — это девственные леса. [2] К старовозрастным особенностям относятся разнообразные древесные структуры, которые обеспечивают разнообразную среду обитания диких животных , что увеличивает биоразнообразие лесной экосистемы . Девственные или первичные леса — это старовозрастные леса, которые никогда не вырубались. Концепция разнообразной структуры деревьев включает в себя многоярусные кроны и промежутки в кроне , сильно различающуюся высоту и диаметр деревьев, а также разнообразные породы деревьев, классы и размеры древесных остатков.
По состоянию на 2020 год [обновлять]в мире осталось 1,11 миллиарда га девственных лесов. В совокупности три страны (Бразилия, Канада и Россия) содержат более половины (61 процент) девственных лесов мира. Площадь девственных лесов сократилась на 81 миллион га с 1990 года, но темпы исчезновения в 2010–2020 годах сократились более чем вдвое по сравнению с предыдущим десятилетием. [3]
Старовозрастные леса ценны по экономическим причинам и из-за предоставляемых ими экосистемных услуг . [4] [5] Это может стать предметом разногласий, когда некоторые представители лесозаготовительной отрасли желают заготавливать ценную древесину из лесов, уничтожая при этом леса, для получения краткосрочной прибыли, в то время как экологи стремятся сохранить леса в их первозданное состояние ради таких преимуществ, как очистка воды , борьба с наводнениями , погодная стабильность, поддержание биоразнообразия и круговорот питательных веществ . Более того, старовозрастные леса более эффективно улавливают углерод , чем недавно посаженные леса и быстрорастущие лесные плантации , поэтому сохранение лесов имеет жизненно важное значение для смягчения последствий изменения климата . [6] [7]
Старовозрастные леса, как правило, состоят из больших деревьев и стоящих мертвых деревьев, многоярусных пологов с промежутками, образовавшимися в результате гибели отдельных деревьев, а также грубых древесных остатков на лесной подстилке. [8] Деревья старовозрастных лесов приобретают отличительные признаки, не встречающиеся у более молодых деревьев, такие как более сложные структуры и глубоко трещиноватая кора, в которой могут обитать редкие лишайники и мхи. [9]
Лес, восстановившийся после серьезного нарушения, такого как лесной пожар, нашествие насекомых или вырубка леса, часто называют вторичным ростом или «регенерацией», пока не пройдет достаточно времени, чтобы последствия нарушения перестали быть очевидными. В зависимости от леса это может занять от века до нескольких тысячелетий. Лиственные леса на востоке США могут приобрести признаки старовозрастности через 150–500 лет. В Британской Колумбии, Канада, старость определяется как возраст от 120 до 140 лет во внутренних районах провинции, где пожары являются частым и естественным явлением. В прибрежных тропических лесах Британской Колумбии старовозрастными считаются деревья возрастом более 250 лет, причем возраст некоторых деревьев превышает 1000 лет. [10] В Австралии эвкалиптовые деревья редко превышают 350-летний возраст из-за частых пожаров. [11]
Типы лесов имеют очень разные модели развития, естественные нарушения и внешний вид. Древостой пихты Дугласа может расти веками без каких-либо нарушений, в то время как старовозрастный сосновый лес пондероза требует частых поверхностных пожаров, чтобы уменьшить количество теневыносливых видов и восстановить виды кроны. [12] В бореальных лесах Канады катастрофические нарушения, такие как лесные пожары, сводят к минимуму возможности для крупных скоплений мертвого и поваленного древесного материала и другого структурного наследия, связанного со старыми условиями роста. [13] Типичные характеристики старовозрастных лесов включают наличие старых деревьев, минимальные признаки антропогенного воздействия, разновозрастные насаждения, наличие просветов в пологе из-за падения деревьев, ямочно-холмовый топографию , древесину на различных стадиях разрушения. гниение, стоячие коряги (мертвые деревья), многослойные кроны, неповрежденные почвы , здоровая грибная экосистема и наличие видов-индикаторов. [ нужна цитата ]
Старовозрастные леса часто биологически разнообразны и являются домом для многих редких видов , видов, находящихся под угрозой исчезновения , а также исчезающих видов растений и животных, таких как северная пятнистая сова , мраморная муррелка и рыбалка , что делает их экологически значимыми. Уровни биоразнообразия могут быть выше или ниже в старовозрастных лесах по сравнению с биоразнообразием во вторичных лесах, в зависимости от конкретных обстоятельств, переменных окружающей среды и географических переменных. Вырубка старых лесов является спорным вопросом во многих частях мира. Чрезмерная вырубка снижает биоразнообразие, затрагивая не только сам девственный лес, но и местные виды, которые зависят от среды обитания девственных лесов. [14] [15]
Некоторые леса на стадии старовозрастия имеют разный возраст деревьев из-за четкой схемы восстановления на этой стадии. Новые деревья восстанавливаются в разное время друг от друга, поскольку каждое из них имеет разное пространственное расположение относительно основного полога, следовательно, каждое из них получает разное количество света. Смешанный возраст леса является важным критерием, гарантирующим, что лес является относительно стабильной экосистемой в долгосрочной перспективе. Кульминационный древостой, имеющий одинаковый возраст, стареет и деградирует за относительно короткое время , что приводит к новому циклу лесной сукцессии . Таким образом, одновозрастные насаждения являются менее устойчивыми экосистемами. Бореальные леса более однородны по возрасту, поскольку они обычно подвергаются частым лесным пожарам, заменяющим насаждения.
Просветы в пологе леса необходимы для создания и поддержания разновозрастных насаждений. Кроме того, некоторые травянистые растения приживаются только в отверстиях крон, но сохраняются под подлеском. Просветы являются результатом гибели деревьев из-за небольших воздействий, таких как ветер, пожары низкой интенсивности и болезни деревьев.
Старовозрастные леса уникальны: обычно они имеют несколько горизонтальных слоев растительности, представляющих различные породы деревьев , возрастные классы и размеры, а также форму почвы «ямы и холмики» с хорошо развитыми грибковыми сетями . [16] Поскольку старовозрастные леса структурно разнообразны, они обеспечивают более разнообразную среду обитания, чем леса на других стадиях. Таким образом, иногда в старовозрастных лесах можно поддерживать более высокое биологическое разнообразие или, по крайней мере, биоразнообразие, отличное от других видов леса.
Характерный рельеф большей части старовозрастных лесов состоит из ям и холмиков. Насыпи образуются в результате гниения упавших деревьев, а ямы ( валы деревьев ) - в результате корней, выдернутых из земли при падении деревьев по естественным причинам, в том числе в результате сталкивания животными. Ямы обнажают бедную гумусом , богатую минералами почву и часто собирают влагу и опавшие листья, образуя толстый органический слой, способный питать определенные виды организмов. Насыпи представляют собой место, свободное от затопления и насыщения листвой, где процветают другие виды организмов. [4]
Стоящие коряги служат источником пищи и средой обитания для многих типов организмов. В частности, многим видам хищников, питающихся мертвой древесиной, например дятлам, необходимы стоячие коряги, доступные для кормления. В Северной Америке пятнистая сова хорошо известна тем, что для гнездования ей необходимы стоячие коряги. [4]
Упавшая древесина или грубые древесные остатки вносят богатые углеродом органические вещества непосредственно в почву , обеспечивая субстрат для мхов , грибов и саженцев , а также создавая микросреды обитания, создавая рельеф на лесной подстилке. В некоторых экосистемах, таких как тропические леса умеренного пояса на тихоокеанском побережье Северной Америки , упавшая древесина может стать бревнами-няньками , обеспечивая субстрат для саженцев деревьев. [4]
В нетронутых почвах обитает множество форм жизни, которые зависят от них. Нетронутые почвы обычно имеют очень четко выраженные горизонты или почвенные профили . Разным организмам для жизни могут потребоваться определенные четко определенные горизонты почвы, в то время как многим деревьям для процветания необходимы хорошо структурированные почвы, свободные от нарушений. Некоторые травянистые растения северных лиственных лесов должны иметь толстые слои пуха (которые являются частью почвенного профиля). Грибковые экосистемы необходимы для эффективной переработки питательных веществ на месте обратно во всю экосистему. [4]
Возраст насаждения также можно использовать для отнесения леса к старовозрастным. [17] Для любой конкретной географической зоны можно определить среднее время с момента нарушения до момента, когда лес достигнет старовозрастной стадии. Этот метод полезен, поскольку позволяет быстро и объективно определить состояние леса. Однако это определение не дает объяснения функции леса. Это просто дает полезную цифру для измерения. Таким образом, некоторые леса могут быть исключены из категории старовозрастных, даже если они обладают признаками старовозрастности, только потому, что они слишком молоды. Кроме того, более старым лесам могут не хватать некоторых признаков старовозрастности, и их можно отнести к категории старовозрастных только потому, что они очень старые. Идея использования возраста также проблематична, поскольку деятельность человека может по-разному влиять на лес. Например, после вырубки 30% деревьев для восстановления старых порослей требуется меньше времени, чем после вырубки 80% деревьев. Хотя в зависимости от вырубленных пород лес, который возвращается после вырубки 30%, может состоять из пропорционально меньшего количества деревьев лиственных пород, чем лес, вырубленный на 80%, в котором легкая конкуренция со стороны менее важных пород деревьев не препятствует возобновлению роста жизненно важных лиственных пород.
С точки зрения динамики лесов , старовозрастные леса находятся на стадии, следующей за стадией восстановления подлеска. [18] Эти этапы таковы:
Важно то, что, хотя древостой переключается из одного древесного сообщества в другое, между этими стадиями древостой не обязательно проходит стадию старовозрастия. Некоторые виды деревьев имеют относительно открытую крону. Это позволяет более теневыносливым видам деревьев прижиться ниже еще до стадии восстановления подлеска. Тенеустойчивые деревья в конечном итоге вытесняют основные деревья кроны на стадии исключения стеблей. Таким образом, доминирующие породы деревьев изменятся, но лес по-прежнему будет находиться в стадии исключения стволов, пока теневыносливые породы не достигнут стадии старовозрастия.
Сукцессия пород деревьев может изменить состав пород деревьев после достижения стадии старого роста. Например, в старом бореальном лесу могут быть большие осины, которые могут погибнуть и быть заменены пихтой бальзамической или черной елью меньшего размера. Следовательно, лес снова перейдет на стадию восстановления подлеска. [19] Используя определение динамики насаждений, старовозрастность можно легко оценить с помощью структурных признаков. Однако в некоторых лесных экосистемах это может привести к принятию решений о сохранении уникальных насаждений или атрибутов, которые исчезнут в течение следующих нескольких десятилетий из-за естественных сукцессионных процессов. Следовательно, использование динамики древостоя для определения старовозрастных лесов является более точным в лесах, где виды, составляющие старовозрастные леса, имеют большую продолжительность жизни, а сукцессия происходит медленно. [4]
Общие культурные определения и общие знаменатели относительно того, что включает в себя девственные леса, а также переменные, которые определяют, составляют и воплощают девственные леса, включают:
Кроме того, в горных ландшафтах с умеренным климатом (например, на западе Северной Америки), и особенно в районах с высококачественной почвой и влажным, относительно мягким климатом, некоторые старовозрастные деревья достигают значительной высоты и обхвата (DBH: диаметр на высоте груди). ), сопровождающийся заметным биоразнообразием с точки зрения поддерживаемых видов. Поэтому для большинства людей физический размер деревьев является наиболее узнаваемым признаком старовозрастных лесов, хотя экологически продуктивные территории, на которых растут такие большие деревья, часто составляют лишь очень небольшую часть общей площади, нанесенной на карту как старовозрастный лес. [21] (В высокогорном суровом климате деревья растут очень медленно и поэтому остаются небольшими по размеру. Такие деревья также квалифицируются как старовозрастные с точки зрения того, как они наносятся на карту, но широкая общественность редко признает их таковыми. )
Споры по поводу определений старовозрастных территорий неразрывно связаны со сложным спектром социальных представлений о сохранении дикой природы , биоразнообразии, эстетике и духовности, а также об экономических или промышленных ценностях. [13] [22]
С точки зрения лесозаготовок, старовозрастные насаждения уже прошли экономический оптимум для заготовки - обычно от 80 до 150 лет, в зависимости от вида. Старовозрастным лесам часто отдавался приоритет при вырубке [ нужны разъяснения ] , потому что они содержали наиболее коммерчески ценную древесину, считалось, что они подвергались большему риску ухудшения состояния из-за корневой гнили или заражения насекомыми, и они занимали земли, которые можно было использовать для более продуктивных целей. насаждения второго роста. [23] В некоторых регионах древовидная древесина не является самой коммерчески жизнеспособной древесиной: в Британской Колумбии, Канада, заготовка в прибрежном регионе перемещается в более молодые насаждения второго возраста. [24]
Научный симпозиум 2001 года в Канаде показал, что определение старого роста научно значимым, но актуальным для политики способом представляет некоторые основные трудности, особенно если искать простое, однозначное и строгое научное определение. Участники симпозиума определили некоторые характеристики позднесукцессионных типов старовозрастных лесов умеренной зоны, которые можно учитывать при разработке индекса «старовозрастности» и для определения старовозрастных лесов: [25]
Конструктивные особенности:
Композиционные особенности:
Особенности процесса:
Старовозрастные леса предоставляют экосистемные услуги , которые могут быть гораздо более важными для общества, чем их использование в качестве источника сырья. Эти услуги включают в себя создание пригодного для дыхания воздуха, получение чистой воды, хранение углерода, регенерацию питательных веществ, уход за почвами, борьбу с вредителями насекомоядными летучими мышами и насекомыми, контроль микро- и макроклимата, а также хранение широкого спектра генов. [30] [31]
Влияние старовозрастных лесов на глобальное потепление рассматривается в различных исследованиях и журналах.
Межправительственная группа экспертов по изменению климата заявила в своем докладе за 2007 год : «В долгосрочной перспективе стратегия устойчивого лесопользования, направленная на поддержание или увеличение запасов углерода в лесах при одновременном получении ежегодного устойчивого урожая древесины, волокна или энергии из леса, будет принесут наибольшую устойчивую выгоду от смягчения последствий изменения климата». [7]
Старовозрастные леса часто воспринимаются как находящиеся в равновесии или в состоянии упадка. [32] Однако данные анализа углерода, хранящегося над землей и в почве, показали, что старовозрастные леса более продуктивны в хранении углерода, чем молодые леса. [6] Вырубка леса практически не влияет на количество углерода, хранящегося в почве, или вообще не влияет на него, [33] но другие исследования показывают, что более старые леса, в которых есть деревья разного возраста, с несколькими ярусами и небольшими нарушениями, имеют самую высокую способность к хранению углерода. [34] По мере роста деревьев они удаляют углерод из атмосферы, а защита этих резервуаров углерода предотвращает выбросы в атмосферу. Сторонники вырубки леса утверждают, что углерод, хранящийся в древесине, доступен для использования в качестве энергии из биомассы (заменяя использование ископаемого топлива), [35] хотя использование биомассы в качестве топлива приводит к загрязнению воздуха в виде угарного газа , оксидов азота , летучих органических соединений. , твердые частицы и другие загрязняющие вещества, в некоторых случаях в количествах, превышающих уровни традиционных источников топлива, таких как уголь или природный газ. [36] [37] [38]
Каждый лес обладает разным потенциалом хранения углерода. Например, этот потенциал особенно высок на северо-западе Тихого океана , где леса относительно продуктивны, деревья живут долго, разложение происходит относительно медленно, а пожары нечасты. Поэтому различия между лесами необходимо принимать во внимание при определении того, как ими следует управлять для хранения углерода. [39] [40] Исследование 2019 года показало, что старовозрастные леса в Юго-Восточной Азии , большинство из которых находятся в Индонезии и Малайзии , способны улавливать углерод или быть чистым источником выбросов парниковых газов, исходя из сценариев вырубки лесов в последующие десятилетия. . [41]
Старовозрастные леса могут повлиять на изменение климата, но изменение климата также влияет на старовозрастные леса. Поскольку последствия глобального потепления становятся все более существенными, это влияет на способность старых лесов улавливать углерод. Изменение климата повлияло на смертность некоторых доминирующих видов деревьев, как это наблюдалось у сосны корейской . [42] Изменение климата также оказало влияние на состав видов, когда леса обследовались в течение 10- и 20-летнего периода, что может нарушить общую продуктивность леса. [43]
По данным Института мировых ресурсов , по состоянию на январь 2009 года, остался только 21% первоначальных девственных лесов, когда-то существовавших на Земле. [44] По оценкам, половина лесов Западной Европы была вырублена до Средневековья , [ 45] и 90% старых лесов, существовавших в прилегающих Соединенных Штатах в 1600-х годах, были вырублены. [46]
Большие деревья в старовозрастных лесах имеют экономическую ценность и подвергаются агрессивной вырубке во всем мире. Это привело к многочисленным конфликтам между лесозаготовительными компаниями и экологическими группами . С некоторых точек зрения лесного хозяйства полное сохранение старовозрастного леса рассматривается как крайне экономически непродуктивное, поскольку древесину можно собирать только с падающих деревьев, а также потенциально нанести ущерб близлежащим управляемым рощам, создавая среду, способствующую корневой гнили. Возможно, более продуктивно вырубить старую поросль и заменить лес более молодым. [ нужна цитата ]
Остров Тасмания , расположенный недалеко от юго-восточного побережья Австралии, имеет самое большое количество заповедников старых тропических лесов умеренного пояса в Австралии, общая площадь которых составляет около 1 239 000 гектаров. [47] Хотя местное Региональное лесное соглашение (RFA) изначально было разработано для защиты большей части этого природного богатства, многие из старовозрастных лесов RFA, охраняемых на Тасмании, состоят из деревьев, малопригодных для лесной промышленности. Старовозрастные леса RFA и имеющие высокую природоохранную ценность, содержащие виды, весьма желательные для лесной промышленности, сохранились плохо. Только 22% первоначальных высоких эвкалиптовых лесов Тасмании, находящихся под управлением Forestry Tasmania, зарезервированы. Десять тысяч гектаров старовозрастных лесов RFA с высокими эвкалиптами были потеряны с 1996 года, преимущественно в результате промышленных лесозаготовок. В 2006 году около 61 000 гектаров высокоэвкалиптовых старовозрастных лесов RFA остались незащищенными. [48] Недавние попытки вырубки леса в Верхней Флорентийской долине вызвали серию протестов и внимание средств массовой информации по поводу арестов, произошедших в этом районе. Кроме того, компания Gunns Limited , основной подрядчик лесного хозяйства на Тасмании, недавно подверглась критике со стороны политических и экологических групп за свою практику измельчения древесины, заготовленной в старовозрастных лесах. [ нужна цитата ]
Возросшее понимание динамики лесов в конце 20-го века привело научное сообщество к осознанию необходимости инвентаризации, понимания, управления и сохранения репрезентативных примеров старых лесов с соответствующими характеристиками и ценностями. [50] Литература о старых зарослях и управлении ими не позволяет сделать однозначных выводов о том, как лучше всего охарактеризовать истинную сущность старых зарослей. [ нужна цитата ]
Лучшее понимание природных систем привело к появлению новых идей об управлении лесами, например, управляемые природные нарушения должны быть разработаны для достижения ландшафтных моделей и условий среды обитания, которые обычно поддерживаются в природе . [51] Этот подход грубого фильтра к сохранению биоразнообразия учитывает экологические процессы и обеспечивает динамическое распределение старых порослей по ландшафту. [50] И все последовательные стадии – молодые, средние и старые – поддерживают биоразнообразие леса. Растения и животные зависят от разных стадий лесной экосистемы для удовлетворения потребностей своей среды обитания. [52]
В Австралии Региональное лесное соглашение (RFA) попыталось предотвратить вырубку определенных «старовозрастных лесов». Это привело к борьбе за то, что представляет собой «старый рост». Например, в Западной Австралии лесная промышленность пыталась ограничить площадь старых лесов карри в Южном лесном регионе; это привело к созданию Западно-Австралийского лесного альянса , расколу либерального правительства Западной Австралии и избранию лейбористского правительства Галопа . Старовозрастные леса в этом регионе теперь размещены на территории национальных парков . Небольшая часть старых лесов также существует на юго-западе Австралии и защищена федеральными законами от вырубки, чего там не происходило уже более 20 лет. [ нужна цитата ]
В Британской Колумбии ( Канада) старовозрастные леса должны сохраняться в каждой экологической единице провинции для удовлетворения потребностей в биоразнообразии. [8]
В США с 2001 года около четверти федеральных лесов защищены от вырубки. В декабре 2023 года администрация Байдена ввела правило, согласно которому вырубка леса строго ограничена в старовозрастных лесах, но разрешена в «зрелых лесах», что представляет собой компромисс между лесозаготовительной отраслью и активистами-экологами. [53]
В 2006 году Гринпис определил, что оставшиеся в мире нетронутые лесные ландшафты распределены по континентам следующим образом: [54]
В эту статью включен текст из бесплатного контента . Лицензия CC BY-SA 3.0 (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из Глобальной оценки лесных ресурсов 2020 Ключевые выводы, ФАО, ФАО. В эту статью включен текст из бесплатного контента . Лицензия CC BY-SA 3.0 (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из «Состояние лесов мира, 2020 год». Кратко – Леса, биоразнообразие и люди, ФАО и ЮНЕП, ФАО и ЮНЕП.